【正文】 （ 7） 混凝輔助劑（助凝劑）活性 SiO膨潤(rùn)土、沉淀池污泥都是好的助凝劑。 6. 有機(jī)高分子絮凝劑 （ 1） 類別：應(yīng)是線性或使帶枝節(jié)的線性聚合物，鏈節(jié) 1000－ 5000 為宜，過(guò)多水溶性差，過(guò)少凝聚作用不佳。 b. 昂奧分子組成可分為聚乙烯、聚酰胺、聚胺和聚丙烯等型。 （ 3） 應(yīng)用：在我國(guó)應(yīng)用最多的是聚丙烯酰胺（三號(hào)絮凝劑），常作為助凝劑與其它混凝劑和用。 第三節(jié) 水的沉淀軟化 1. 沉淀軟化原理：把天然水中鈣、鎂離子轉(zhuǎn)變成難溶于水的化合物，使其沉淀下來(lái)，降低水硬度的過(guò)程。 3. 石灰處理： CaO 加水反應(yīng)生成熟石灰。 4. 石灰處理的沉淀過(guò)程： （ 1） 一部分沉淀物當(dāng)水中有有機(jī)物存在時(shí)，它們吸附在膠體顆粒上，起到保護(hù)膠體的作用，所以該現(xiàn)象不利，會(huì)造成水質(zhì)不穩(wěn)定，可能在管道、過(guò)濾器的濾層沉淀。 a. 絮狀沉淀物 b. 粒狀沉淀物 Ca CO3含量大。 6. 水溫：提高水溫對(duì)石灰處理有利。 （ 1） 懸浮物和不穩(wěn)定度 （ 2） 游離 CO2（應(yīng)全部除去） （ 3） 殘余堿度 （ 4） 硬度 （ 5） 耗氧量 （ 6） 硅化物 （ 7） 鐵 （ 8） 鎂（與加入量有關(guān)大可形成 Mg(OH)2沉淀。 （ 2） 離散顆粒：沉降時(shí)不會(huì)結(jié)合的顆粒。 2. 離散沉降：離散沉降是指離散顆粒在懸浮液中的沉降過(guò)程，此時(shí)，由于顆粒不會(huì)相互干擾和粘結(jié)，它們的沉降特性只與顆粒料本身和水的特性有關(guān)。 層樁沉降：上層為等濃度區(qū)，此層為過(guò)渡區(qū)或變濃度區(qū)，最下層為壓實(shí)區(qū)。 2. 沉淀池分為間歇式和連續(xù)式兩類。 4. 平流式沉淀池：水按水平方向流動(dòng)。 5. 斜管和斜板沉淀池： 1） 原理：沉淀 區(qū)中設(shè)置斜管或斜板，沉降過(guò)程在這些裝置中進(jìn)行，可以使水中懸浮物的分離速度加快，從而縮短沉降時(shí)間和減小設(shè)備體積。 3） 沉淀池進(jìn)水流向以與斜管（板）中水的流向成鈍角為宜。 1） цнии型澄清器 2） 脈沖澄清池：水通過(guò)一層懸浮泥渣進(jìn)行澄清，泥渣層不是懸浮在一定的部位，而是進(jìn)行著周期性的下沉和上升運(yùn)動(dòng)，即呈脈沖狀態(tài)。 1）機(jī)械攪拌澄清池 8. 澄清池的運(yùn)行： 1） 運(yùn)行前的準(zhǔn)備工作 ① 打掃干凈，檢查本體設(shè)備、閥門、管道等 ② 估算好各種加藥量 ③ 配制好各種藥液 ④ 加藥器的加藥量調(diào)整 ⑤ 池外配好泥渣加速活性泥渣層生成 2） 啟動(dòng) 3） 運(yùn)行注意事項(xiàng) ① 排泥量 ② 泥渣循環(huán)量 ③ 間歇運(yùn)行 ④ 水溫變動(dòng) ⑤ 空氣混入 4） 監(jiān)督 ① 清水層高度 ② 懸浮泥渣量 ③ 進(jìn)水流量 ④ 加藥量 ⑤ 水溫 ⑥ 排泥時(shí)間 ⑦ 排泥間隔 ⑧ 排泥門開度 5） 調(diào)整 ① 最優(yōu)加藥量 ② 最優(yōu)運(yùn)行條件（排泥量的控制調(diào)整、負(fù)荷的大小、負(fù)荷調(diào)整 的變化速度、水溫的變化） 9. 澄清池的改進(jìn)： 1） 斜管、斜板在澄清池中的應(yīng)用 2） 雙向流斜管澄清池 3） 加砂澄清池 4） 高速脈沖澄清池 第六節(jié) 沉淀處理系統(tǒng)和附屬設(shè)備 1. 沉淀處理系統(tǒng)（沉淀池） 2. 加藥設(shè)備 3. 混合器 4. 反應(yīng)器 第三章 水的過(guò)濾處理 第一節(jié) 水的過(guò)濾過(guò)程 1. 過(guò)濾原理： 1） 篩分作用：懸浮顆粒不能通過(guò)濾層中的微小孔眼而被機(jī)械的阻擋下來(lái)。 3） 架橋：截留下來(lái)的懸浮物在濾料顆粒表面發(fā)生彼此重疊和架橋的過(guò)程，因此形成了一層附加的濾膜。 2. 過(guò)濾過(guò)程中的水頭損失： 1） 影響因素 ① 溫度：溫度升高，水的粘度下降，水頭損失下降。 ③ 濾料顆粒粒徑：粒徑減小，水頭損失急劇增大。主要技術(shù)指標(biāo)有： 1） 化學(xué)穩(wěn)定性 加藥設(shè)備 澄清池 加藥設(shè)備 混合器 反應(yīng)器 澄清池 2） 機(jī)械強(qiáng)度 3） 粒度 4. 過(guò)濾工藝 1） 過(guò)濾運(yùn)行：由過(guò)濾、反洗、正洗等步驟組成。 3） 濾速 4） 反洗強(qiáng)度 5） 水流的均勻性及配水系統(tǒng) 5. 濾池的維護(hù) （ 1） 反洗強(qiáng)度和膨脹率 （ 2） 化學(xué)清洗 第二節(jié) 過(guò)濾器 (單層濾料 ,下向流式 ) 組成 :主要是有進(jìn)水裝置 ,配水系統(tǒng) ,壓縮空氣裝置 ,儀表 ,閥門和管道等。 (改變上細(xì)下粗的不利排列 ) （ 1） 雙層 :上層為無(wú)煙煤 ,下層為石英砂 ,雙層濾料能否良好運(yùn)行 ,煤砂粒度選擇是關(guān)鍵問(wèn)題 （ 2） 三層 :下層一般為石榴石 ,磁鐵礦 ,鈦鐵礦等礦石 第三節(jié) 濾池 無(wú)閥濾池是因其沒(méi)有閥門而得名 ,無(wú)閥濾池的種類很多 :有壓力式的 ,有重力式的。 單閥濾池的工作原理和無(wú)閥濾池?zé)o閥濾池的基本相同 ,不同點(diǎn)僅僅在于 : 單閥濾池虹吸管的高度比無(wú)閥濾池的低很多。缺點(diǎn)是操作較繁。 第四節(jié) 其他過(guò)濾方式 (直接加藥 .適合低濁度的水 ) (1) 直流混凝過(guò)濾 (2) 接觸混凝過(guò)濾 (水有下而上 ,先進(jìn)大顆粒濾料 ) (3) 高速雙流過(guò)濾 (大小粒徑混合在一起過(guò)濾 ) 3纖維過(guò)濾 （ 1） 吸附原理 化學(xué)吸附 (形成化學(xué)鍵和氫鍵 ) 物理吸附 (范德華力和靜電引力 ) （ 2） 活性炭 :活性炭是非極性吸附劑 ,所以它對(duì)于某些有機(jī)物有較強(qiáng)的吸附力 ,活性炭吸附力以物理吸附為主。 Cl2 + H2O ≒ HCl + HClO HClO → HCl ＋ [O] 2[O] ＋ C → CO2 B．活性炭再生方法：①蒸汽吹灰；②高溫灼燒；③用適當(dāng)?shù)娜芤簩⑽降碾s質(zhì)解吸下來(lái)（如 NaOH和 NaCl） 。 :用粒度均一 ,機(jī)械強(qiáng)度大 ,合成樹脂濾料與濾砂組成雙濾料過(guò)濾器 .清洗時(shí)利用循環(huán)水泵將過(guò)濾器的上部水打入砂層中間 ,是其中水流變?yōu)樯仙?,相對(duì)密度小的合成濾料和水一起循環(huán) ,這樣濾層中的泥球被分散 ,被截留在濾層中的懸浮物就會(huì)從合成濾料上剝落下來(lái)。稱為 。 :一種半合成的離子交換劑 ,以煤質(zhì)本身空間結(jié)構(gòu)作為高分子骨架 ,用濃硫酸磺化 ,引入活性基團(tuán) — SO3H,此外煤質(zhì)本身還有－ COOH,－ OH,以及硫酸氧化生成－ COOH,所以它實(shí)質(zhì)上是一種混合離子交換劑。 （ 1） 苯乙烯系離子交換樹脂 （ 2） 苯乙烯系磺酸型陽(yáng)離子交換樹脂 （ 3） 苯乙烯系陰離子交換樹脂 （ 4） 丙烯酸系離子交換樹脂 基體是丙烯酸甲脂 (甲基丙烯酸甲脂 )和二乙烯苯共聚而成 ,結(jié)構(gòu)如下 : A. 丙烯酸系羧酸樹脂 (弱陽(yáng) ) RCOOCH3 → RCOOH ( 在濃 ROH和 H2O條件下 ) B．丙烯酸系陰離子交換樹脂（弱堿） RCOOCH3+H2N(CH2)2NH(CH2)2NH2 →RCONH (CH2)2NH(CH2)2NH2 （ 5） 樹脂的結(jié)構(gòu)類型 : A. 凝膠型 (特點(diǎn) :抗氧化性和機(jī)械性強(qiáng)度較差 ,易受有機(jī)物污染 ) B. 大孔型樹脂 (缺點(diǎn) :交換容量低 ,售價(jià) 貴 ,酸堿耗高 ) C. 第二代大孔型樹脂 (空隙率較第一代小 ,交換容量和凝膠相近 ,反應(yīng)快 ) D. 超凝膠型樹脂 (控制苯乙烯和二乙烯苯之間反應(yīng)速度 ,制得機(jī)械強(qiáng)度好的凝膠樹脂 ) E. 均孔型強(qiáng)堿性陰樹脂 (交聯(lián)均勻 ,孔眼大小相近 ,防有機(jī)物中毒 ) 第二節(jié) 離子交換樹脂的命名 :由分類名稱 ,骨架名稱 ,基本名稱三部分組成 . (1)分類名稱 :凝膠型 ,大孔型 (2)骨架名稱 :苯乙烯系 ,丙烯酸系 ,酚醛系 ,環(huán)陽(yáng)系等 (3)基本名稱 :離子交換樹脂 (酸性冠陽(yáng) ,堿性冠陰 ) :大孔前加 D 第三節(jié) 離子交換原理 1. 交換作用 (主要在擴(kuò)散 層進(jìn)行 ,但由于擴(kuò)散關(guān)系也將與固定層交換 ) 2. 壓縮作用 (再生液濃度太大時(shí) ,不能提高再生效果 ,反使再生效果降低 ) 第四節(jié) 離子交換樹脂的性能 : (1) 外觀 :A顏色 。 影響因素：溶劑、交聯(lián)度 、活性基團(tuán)、交換容量、溶液濃度、可交換離子本質(zhì)。 (6) 耐磨性 (7) 溶解性 (影響因素 :交聯(lián)度小 ,電離能力大 ,離子水合半徑大 ,受高溫氧化影響 ) (8) 耐熱性 (陽(yáng)樹脂≦ 100℃ ,強(qiáng)陰≦ 60℃ ,弱≦ 80℃陰 ) (9) 抗凍性 (10) 耐輻射性能 (11) 導(dǎo)電性 2. 化學(xué)性能 （ 1） 離子交換反應(yīng)的可逆性。 （ 2） 酸、堿性。 （ 3） 中和與水解。 H型樹脂和堿溶液會(huì)進(jìn)行中和反應(yīng)，如 RSO3H ＋ NaOH RSO3Na＋ H2O 。 （ 4） 離子交換的選擇性。 （ 5） 交換容量：分為全交換容量、工作交換容量、平衡交換容 量。 對(duì)弱陽(yáng)樹脂 H+位置前移，例如羧酸型樹脂 H+位于 Fe3+之前，所以弱酸樹脂易再生。 對(duì)稀溶液，強(qiáng)堿陰樹脂對(duì)陰離子的選擇性順序?yàn)椋? SO42_＞ Cl_＞ HCO3_＞ HSiO3_ 在濃溶液中交換順序是 : Cl_ ＞ SO42_＞ CO32_＞ SiO32_ 強(qiáng)堿型樹脂的選擇性順序，遵循以下三條規(guī)律： （ 1） 在強(qiáng)弱酸混合的溶液中，易吸取強(qiáng)酸的陰離子。 （ 3） 在濃度和價(jià)數(shù)等條件相同的情況下，選擇性系數(shù)大的易被吸取。固定床的運(yùn)行方式，通常是使水由上向下不斷地通過(guò)交換劑層。 工作層 尚未工作層 出水 2. 水中含有 Ca2+、 Mg2+ 、 Na+時(shí)和 H離子交換劑的交換 進(jìn)水 Ca2+ Mg2+ Na+ H+ 出水 第二節(jié) 離子 交換軟化和除鹽 1. 軟化 如離子交換水處理的目的只是為了軟化，即除去水中鈣鎂，則可采用鈉離子交換法。因此和加酸法相似，可以利用它的出水中和調(diào)另一部分水的堿度。 （ 3）采用強(qiáng)酸性 H離子交換劑的 H－ Na離子交換 用弱酸 H離子交換劑來(lái)除去水中堿度是一種很好的方法，因?yàn)檫@種交換劑分解中鹽的能力較弱，它僅與弱酸鹽類（堿度）反應(yīng)，交換后不產(chǎn)生強(qiáng)酸。 （ 4） H離子交換劑采用貧再生方式的 H－ Na離子交換 是指 H離子交換劑失效后，用理論量的酸進(jìn)行再生，是交換劑再生不充分，上層為 H型，下部還有鈣鎂型的樹脂。因?yàn)榭諝庵械?CO2 含量很少，即它的分壓很小，所以當(dāng)鼓入除碳器的空氣流和經(jīng) H交換處理的水接觸時(shí)，水中 CO2便會(huì)析出并被空氣帶走。 第三節(jié) 固定床 離子交換 1. 順流式 運(yùn)行水流與再生液流動(dòng)方向一致，通常是由上向下流動(dòng)。 2. 逆流式 運(yùn)行水流與再生液流動(dòng)方向相反。 逆流再生注意事項(xiàng)： （ 1） 實(shí)層厚度和空氣壓力應(yīng)符合要求 （ 2） 再生水質(zhì)好 （ 3） 中排應(yīng)加固 （ 4） 采用白球作壓實(shí)層其密度應(yīng)小于樹脂 （ 5） 再生劑質(zhì)量要好 （ 6） 防止氣泡混入 3. 分流再生 分流再生是在床層表面下約 400－ 600mm 處裝排水裝置，使再生液自上下同時(shí)進(jìn)入，廢液自中間排水裝置 排出。阻力小，酸耗低，操作方便。 （ 2） 運(yùn)行：落床、再生、置換和正洗、成床。被排除失效樹脂的再生過(guò)程，是在另一專用設(shè)備中進(jìn)行的。 2. 流動(dòng)床 流動(dòng)床分為無(wú)壓力式和壓力式兩種類型。 ，提高堿耗對(duì)洗硅有利。 吸附只能在酸性條件下進(jìn)行 ,中性溶液中 ,弱堿性 OH 型樹脂封鎖交換能力。 常用酸堿輸送方法有壓力法、真空法、輸送泵法、噴射器等。 第三節(jié) 電滲析 1. 電滲析原理 : 將離子交換樹脂作成膜狀 ,陽(yáng)膜只允許陽(yáng)離子通過(guò) ,也可以將膜上陽(yáng)離子排代下來(lái) ,而其不可移動(dòng)的內(nèi)層電子為負(fù)離子產(chǎn)生負(fù)電場(chǎng) ,溶 液中負(fù)離子受到排斥 . 同樣孫膜內(nèi)層電子為正電場(chǎng) ,對(duì)正離子排斥 . 如果將這些膜做成電解槽的隔膜 ,即在膜的兩側(cè)加兩個(gè)電極 ,通以直流電 ,則離子會(huì)發(fā)生有規(guī)則遷移 ,這就是電滲析 . 雙膜電滲析 : OH H+ H2 Cl / / Na+ O2 Na+ / Na+ Cl / Cl